CN101015907A - 控制研磨厚度的研磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种控制研磨厚度的研磨装置,其包括一固定盘,具有相对的一第一侧及一第二侧;一被研磨物,被固定于固定盘的第一侧;一研磨盘,设置于面向固定盘的第一侧,用来研磨被研磨物;一马达,连接研磨盘,用来转动研磨盘;一汽缸,连接于固定盘,以调整固定盘与研磨盘的间距;一固定座,设置于该固定盘的第二侧;一感应器,设置于固定座上,用来依据固定盘的位移产生多笔研磨厚度数据;一处理单元,接收研磨厚度数据,输出一控制信号至马达。其中,马达依据控制信号控制研磨盘的转动速度。

Description

控制研磨厚度的研磨装置
技术领域
本发明涉及一种控制研磨厚度的研磨装置,特别涉及一种利用一感应器检测被研磨物的研磨厚度数据,并利用被研磨物的研磨厚度数据控制被研磨物的研磨厚度的研磨装置。
背景技术
图1a与图1b是现有技术中控制研磨厚度的研磨装置100的结构图。本发明的研磨装置100具有一固定盘102以及一研磨盘104。固定盘102设置一吸附装置,用以吸附一被研磨物106。研磨装置100另具有一汽缸108以及一摆臂110。汽缸具有一伸缩柱115,连接至固定盘102,以压附被研磨物106至研磨盘104。摆臂110连接至固定盘102,摆动固定盘102使被研磨物106的表面能平均接触研磨盘104上的研磨物质118以磨平被研磨物106的表面,使被研磨物106的研磨厚度平均一致。研磨盘104经由一马达116带动而转动盘面,来研磨被研磨物106。一感应器112设置于固定盘的通孔122,并感应固定盘102以及研磨盘104的间距来产生研磨厚度数据。
此研磨装置100具有以下的缺点:
1.当摆臂110的摆动速度大于一预设每分钟转数(revolution per minute)时,固定盘102经摆臂110摆动,且摆臂110的摆动方向顺着研磨盘104的转动方向时,惯性增加,摆臂110的扭力增加,被研磨物106的耗损厚度变小;相对地,当固定盘102经摆臂110摆动,且摆臂110的摆动方向不同于研磨盘104的转动方向时,惯性减少,摆臂110的扭力减少,被研磨物106的耗损厚度变大。这么一来,感应器所产生的研磨厚度数据会呈现一微震现象。而且,吸附装置为一具有弹性的吸附盘,用以吸附被研磨物106。该吸附盘会有弹性不均的现象产生,导致被研磨物106会略微震动。这么一来,固定盘102与研磨盘104的间距将有所改变。一感应器112依据固定盘102以及研磨盘104的间距来产生研磨厚度数据,所以该感应器112的准确性将受到影响。
2.每次被研磨物106的初始厚度不一定都相同,且研磨盘104上的研磨物质118经研磨后会被耗损,所以感应器112在产生运作前都需要执行归零的工作。然而归零会造成控制研磨厚度的难度提升,以及容易产生人为误差。
3.研磨装置100需添加研磨液(SIC slurry)以增加研磨效率。研磨液需经由固定盘102及研磨盘104之间来添加至被研磨物106上,导致孔洞易遭研磨液污染而影响感应器112的准确度。感应器112所感应的研磨厚度数据将产生误差。
所以需要出现一种新的研磨装置,以解决上述的问题。
发明内容
本发明的一目的是提供一控制研磨厚度的研磨装置。该研磨装置通过感应器的装设位置,以及计算研磨厚度数据来输出控制信号,达到控制被研磨物的研磨厚度的目的,并改善现有技术中所存在的缺点。
为了实现上述目的,本发明提供一种控制研磨厚度的研磨装置,其包含:固定盘,具有相对的第一侧及第二侧;被研磨物,被固定于该固定盘的第一侧;研磨盘,设置于面向该固定盘的第一侧,用来研磨该被研磨物;马达,连接该研磨盘,用来转动该研磨盘;汽缸,连接于该固定盘,在研磨该被研磨物时,使该固定盘产生位移,以调整该固定盘与该研磨盘的间距;固定座,设置于该固定盘的第二侧;感应器,设置于该固定座上,用来依据该固定盘的位移产生多笔研磨厚度数据;以及处理单元,接收该研磨厚度数据,并依该研磨厚度数据,输出控制信号至该马达;其中,该马达依据该控制信号控制该研磨盘的转动速度。感应器以此方式设置及动作,可解决现有技术中,因感应器设置于固定盘的通孔,通孔会接触到被研磨物,被研磨物上的研磨液会污染感应器,导致感应器感应的研磨厚度数据有所误差的问题。
如上所述的装置中该汽缸包含一突出端,该感应器用来在该固定盘产生该位移时,依据该突出端与该感应器之间的距离产生这些研磨厚度数据。
如上所述的装置中该感应器依据该固定盘的位移,产生这些研磨厚度数据的一第一研磨厚度数据组及一第二研磨厚度数据组。
如上所述的装置中该感应器是反射式的感应器。
如上所述的装置中该感应器是光感应器。
如上所述的装置中该感应器是接触式的感应器。
如上所述的装置中该感应器是针盘量规。
如上所述的装置中该处理单元用来依据该第平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,与该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
如上所述的装置中该处理单元用来将该第一平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第一平均厚度数据相比较,两者的差值大于一预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除该第一平均厚度数据,或是用来将该第二平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第二平均厚度数据相比较,两者的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除该第二平均厚度数据。
如上所述的装置中该感应器用来每隔一预设时间间隔,产生这些研磨厚度数据。
如上所述的装置中另包含一摆臂,连接于该汽缸。
如上所述的装置中该感应器用来在该摆臂摆动该固定盘的角度到达一第一预设角度以及一第二预设角度时,分别产生这些研磨厚度数据的一第一研磨厚度数据组及一第二研磨厚度数据组。
如上所述的装置中该感应器当摆臂的摆动速度大于一预设每分钟转数时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的装置中该处理单元用来依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,与该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
如上所述的装置中该处理单元用来将该第一平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第一平均厚度数据相比较,两者的差值大于一预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除该第一平均厚度数据,或是用来将该第二平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第二二平均厚度数据相比较,两者的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除该第二平均厚度数据。
本发明还提供一种控制研磨装置的研磨厚度的方法,该研磨装置包含固定盘、研磨盘以及马达,该固定盘用来固定被研磨物,该研磨盘用来研磨该被研磨物,该马达用来依据控制信号控制该研磨盘的转动速度,该方法包含:
(a)利用感应器在该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,依据该固定盘的位移产生第一研磨厚度数据组及第二研磨厚度数据组;
(b)依据该第一研磨厚度数据组计算第一平均研磨厚度数据组,以及依据该第二厚度数据群组计算第二平均研磨厚度数据组;以及
(c)依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值以及该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值输出该控制信号。
如上所述的方法中当该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,依据该固定盘以及该研磨盘的间距,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的方法中当该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,每隔一预设时间间隔产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的方法中当该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,当该固定盘在该研磨盘的摆动角度到达一第一预设角度以及一第二预设角度时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的方法中当该固定盘在该研磨盘的摆动速度大于一预设每分钟转数时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的方法中在步骤(b)之后,该方法另包含:
当该第一平均研磨厚度数据组的两笔平均厚度数据的差值大于一预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除所述两笔平均厚度数据;以及
当该第二平均研磨厚度数据组的两笔平均厚度数据的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除所述两笔平均厚度数据。
如上所述的方法中步骤(c)另包含依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,以及该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
本发明又提供一种控制研磨厚度的研磨装置,其包含:固定盘,具有相对的第一侧及第二侧;被研磨物,被固定于该固定盘的第一侧;研磨盘,设置于面向该固定盘的第一侧,用来研磨该被研磨物;马达,连接该研磨盘,用来转动该研磨盘;汽缸,连接于该固定盘,用来在该研磨盘转动以研磨该被研磨物时,使该固定盘产生位移,以调整该固定盘与该研磨盘的间距;固定座,设置于该固定盘的第二侧;感应器,设置于该固定座上,用来依据该固定盘的位移产生该被研磨物的第一研磨厚度数据组及第二研磨厚度数据组;以及处理单元,用来依据该第一厚度数据组计算第一平均厚度数据组,以及依据该第二厚度数据群组计算第二平均厚度数据组,并依据该第一平均厚度数据组的最大值以及最小值以及该第二平均厚度数据组的最大值以及最小值输出控制信号;其中,该马达依据该控制信号控制该研磨盘的转动速度。
如上所述的装置中另包含一固定座,设置于该固定盘的第二侧,该感应器连接于该固定座。
如上所述的装置中该汽缸包含一突出端,该感应器用来在该固定盘产生该位移时,依据该突出端距离该感应器的距离产生该第一研磨厚度数据组以及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的装置中该感应器是反射式的感应器。
如上所述的装置中该感应器是光感应器。
如上所述的装置中该感应器是接触式的感应器。
如上所述的装置中该感应器是针盘量规。
如上所述的装置中该感应器用来每隔一预设时间间隔,产生该第一研磨厚度数据组以及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的装置中另包含一摆臂,连接于该固定盘。
如上所述的装置中该感应器用来在该摆臂摆动该固定盘的角度到达一第一预设角度以及一第二预设角度时,分别产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的装置中该感应器当摆臂的摆动速度大于一预设每分钟转数时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
如上所述的装置中该处理单元用来依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,与该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
如上所述的装置中该处理单元用来将该第一平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第一平均厚度数据相比较,两者的差值大于一预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除该第一平均厚度数据,或是用来将该第二平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第二平均厚度数据相比较,两者的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除该第二平均厚度数据。
本发明采用提取被研磨物的研磨耗损的差值来输出控制信号的方式,可解决现有技术中的感应器在产生运作前都需要执行归零的工作的缺点。因为,现有技术中的感应器产生多笔研磨厚度数据,采用绝对值取值(即直接量取固定盘与研磨盘的间距)的方式。一旦研磨物质耗损后,如果没有执行归零的工作以消除误差,会造成之后感应器所感应到的研磨厚度数据不正确。在本发明中,被研磨物的初始厚度即为研磨耗损后的最小值,被研磨物研磨完毕后的厚度即为研磨耗损后的最大值。两者的相对差值为被研磨物的研磨耗损程度,因此,感应器无需经由归零步骤即可准确得知被研磨物经研磨后的厚度数据。
另外,本发明以计算研磨厚度数据的平均数列的方式,可减少惯性作用所产生的影响。当该研磨装置的一摆臂具有摆动速度大于一预设每分钟转数时,固定盘经摆臂摆动,且摆臂的摆动方向顺着研磨盘的转动方向时,惯性增加,摆臂扭力增加,被研磨物耗损厚度变小;相对地,当固定盘经摆臂摆动,且摆臂的摆动方向不同于研磨盘的转动方向时,惯性减少,摆臂扭力减少,被研磨物耗损厚度变大。上述现象会造成并产生感应器所感应到的研磨厚度数据呈现一波动现象。此外,本发明以计算研磨厚度数据的平均数列的方式,亦可改善固定盘以具有弹性的吸附装置来吸附被研磨物所造成的弹性不均,影响感应器的准确性的问题。
本发明的感应器的装设位置,由于未接触被研磨物的研磨区域,所以不会有受研磨液污染的问题。另外,处理单元计算研磨厚度数据的方式,可省去现有技术中因绝对值取值所延伸的归零步骤,并减少归零可能造成的人为影响,亦可改善因惯性作用以及弹性吸附装置所造成的影响。本发明通过上述方式改善现有技术中的缺点,进而确实达到控制被研磨物的研磨厚度的目的。
附图说明
图1a与图1b是现有技术中控制研磨厚度的研磨装置的结构图。
图2绘示依据本发明的实施例的控制研磨厚度的研磨装置的结构图。
图3绘示依据本发明的实施例的控制研磨厚度的研磨装置的动作示意图。
图4a及4b绘示处理单元每15秒接收感应器所产生的研磨厚度数据的曲线图。
图5a及5b绘示处理单元每6秒接收感应器所产生的研磨厚度数据的曲线图。
图6a及6b绘示处理单元每10秒接收感应器所产生的研磨厚度数据的曲线图。
图7绘示依据本发明的实施例的控制研磨厚度的研磨装置的方法流程图。
图8绘示依据本发明的实施例中控制研磨厚度的研磨装置的研磨厚度控制数据图。
其中,附图标记说明如下:
100、200  研磨装置
102、202  固定盘
104、204  研磨盘
116、206  马达
108、208  汽缸
210  固定座
112、212  感应器
214  处理单元
115、215  伸缩柱
106、216  被研磨物
217  突出端
118、218  研磨物质
110、220  摆臂
122  通孔
具体实施方式
请参阅图2与图3。图2绘示依据本发明的实施例的控制研磨厚度的研磨装置的结构图。图3绘示依据本发明的实施例的控制研磨厚度的研磨装置的动作示意图。研磨装置200包含一固定盘202、一研磨盘204、一马达206、一汽缸208、一固定座210、一感应器212以及一处理单元214。固定盘202具有相对的一第一侧及一第二侧。固定盘202的第一侧设有一具有弹性的吸附装置,用来吸附并固定一被研磨物216。研磨盘204设置于面向固定盘202的第一侧。研磨盘204具有一研磨物质218用来研磨被研磨物216。马达206连接研磨盘204,用来转动研磨盘204以研磨被研磨物216。汽缸208以一伸缩柱215连接至固定盘202的第二侧,用来在研磨盘204转动以研磨被研磨物216时,使固定盘202产生一位移,以调整固定盘202与研磨盘204的间距。汽缸208另具有一突出端217,突出端217装设于伸缩柱215上。当固定盘202产生一位移时,伸缩柱215也会随着固定盘202产生同样的伸缩位移。固定座210设置于固定盘202的第二侧,且该固定座210具一穿槽,汽缸208的伸缩柱215穿过该固定座210的穿槽以连接至固定盘202。感应器212设置于固定座210上,在研磨盘202转动以研磨被研磨物216时,用来依据固定盘202的位移产生多笔研磨厚度数据。处理单元214用来于接收这些研磨厚度数据,据此输出一控制信号至马达206。马达206则依据控制信号控制研磨盘204的转动速度。
当汽缸208控制伸缩柱215移动固定盘202,以调整固定盘202与研磨盘204的间距时,汽缸208的突出端217亦会随伸缩柱215移动。所以突出端217移动的距离等同于固定盘202与研磨盘204的间距。感应器212在固定盘202产生位移时,可感应突出端217距离感应器212的距离产生这些研磨厚度数据。感应器212可依据使用需求来选用反射式的感应器,例如光感应器,或接触式的感应器,例如针盘量规(dial gauge)。
研磨装置200另包含一摆臂220,连接于汽缸208。摆臂220可控制固定盘202摆动,使固定盘202所固定的被研磨物216能经研磨盘上204的研磨物质218来往复磨削,达到所需的研磨质量。
研磨装置200依据摆臂220摆动速度是否大于一预设的每分钟转数(revolution per minute,rpm),决定这些研磨厚度数据的取值方式。当摆臂220的摆动速度大于一预设每分钟转数,例如摆臂220的摆动速度大于5rpm时,固定盘202每经过研磨盘204的一定点C一次时,感应器212输出所感应到的研磨厚度数据至处理单元214。其中,该定点C以研磨盘204中心为最佳。例如当固定盘202相对于研磨盘204摆动达第一预设角度θ1时,感应器212产生一第一研磨厚度数据DL,并在固定盘202摆动至研磨盘204中心时,输出第一研磨厚度数据DL至处理单元214。该第一研磨厚度数据DL表示被研磨物216在固定盘202相对于研磨盘204摆动达第一预设角度θ1时的磨耗量。相似地,当固定盘202相对于研磨盘204摆动达第二预设角度θ2时,感应器212产生一第二研磨厚度数据DR,并在固定盘202摆动至研磨盘204中心时,输出第二研磨厚度数据DR至处理单元214。该第一研磨厚度数据DR表示被研磨物216在固定盘202相对于研磨盘204摆动达第一预设角度θ1时的磨耗量。而该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组分别表示在一预设时段内,感应器212产生的多笔第一研磨厚度数据以及多笔第二研磨厚度数据。
当摆臂220的摆动速度小于一预设每分钟转数,例如小于5rpm时,感应器212以固定时间间隔,产生被研磨物212的研磨厚度数据。例如感应器212每隔5秒产生一次研磨厚度数据。而第一研磨厚度数据组包含感应器212在第5、15、25秒…所产生的研磨厚度数据,而第二研磨厚度数据组包含感应器212在第10、20、30秒…所产生的研磨厚度数据。
请参阅图4a及4b,图4a及4b绘示处理单元214每15秒接收感应器212所产生的研磨厚度数据的曲线图。图中的横轴为研磨时间,单位为秒,纵轴为研磨量,单位为微米,且图4b为图4a的细部放大图。处理单元214在一预设时段内,接收感应器212所产生的多笔第一研磨厚度数据DL以及多笔第二研磨厚度数据DR。经实验验证,预设时段以15秒为最恰当的。图中惯性作用所引起的微震影响范围为2微米,研磨速度为15微米/分(即3.75微米/15秒),被研磨物216经研磨后与想要达成研磨的厚度差距为5.75微米。请参阅图5a及5b,图5a及5b绘示处理单元214每6秒接收感应器212所产生的研磨厚度数据的曲线图。如果预设时段太短,会得到一震荡幅度过大的曲线。微震影响范围为25微米,研磨速度为15微米/分(即1.5微米/6秒),被研磨物216经研磨后与想要达成研磨的厚度差距为26.5微米。图6a及6b亦相同,图6a及6b绘示处理单元214每10秒接收感应器212所产生的研磨厚度数据的曲线图。微震影响范围为10微米,研磨速度为15微米/分(即2.5微米/10秒),被研磨物216经研磨后与想要达成研磨的厚度差距为12.5微米;此外,如果预设时段太长,提取的研磨厚度数据可能会有所遗漏。由此可看出,处理单元214以每15秒为一时段,接收感应器212所产生的研磨厚度数据为最佳。
请参阅图7,图7绘示依据本发明的实施例的控制研磨厚度的研磨装置200的方法流程图。处理单元214接收感应器212所产生的多笔第一研磨厚度数据DL以及多笔第一研磨厚度数据DR,即进行下列计算步骤,并输出控制信号至马达206。马达206则依据该控制信号控制研磨盘204的转动速度。
步骤S310:在一预设时段内,感应器212输出多笔第一研磨厚度数据DL以及多笔第二研磨厚度数据DR至处理单元214。处理单元214会将多笔第一研磨厚度数据归类为第一研磨厚度数据组,多笔第二研磨厚度数据归类为第二研磨厚度数据组。举例来说,假设在5分钟内,处理单元214会接收来自于感应器212的十笔研磨厚度数据DL1-DL10,以及十笔研磨厚度数据DR1-DR10,并归纳为第一以及第二研磨厚度数据组。
步骤S320:处理单元214从第一研磨厚度数据组取每六个研磨厚度数据为一组来取平均数列。举例来说,取第一研磨厚度数据组DL1-DL10的第一到第六笔的研磨厚度数据DL1-DL6的平均值DLave1、第二到第七笔的研磨厚度数据DL2-DL7的平均值DLave2以及第三到第八笔的研磨厚度数据DL3-DL8的平均值DLave3,以此类推可得DLave4、DLave5。并将上述五个计算出来的平均值输出为一第一平均研磨厚度数据组<DLave1,DLave2,DLave3、DLave4、DLave5>。同样地,第二研磨厚度数据组经过计算后,成为一第二平均研磨厚度数据组<DRave1,DRave2,DRave3、DRave4、DRave5>。
如提取数据数量过大,会因为时间因素,造成所计算出来的第一平均研磨厚度数据组的第一平均值DLave1或是第二平均研磨厚度数据组的第一平均值DRave1失去被研磨物216初始厚度的原意。如提取数据数量过小,会造成所计算出来的平均值误差较大。经实验验证,提取数据数量以每六个一组为最佳。
步骤S340:处理单元214在第一平均研磨厚度数据组<DLave1,DLave2,DLave3,DLave4,DLave5>取其最大值以及最小值计算一第一差值SUB1。此第一差值SUB1是被研磨物216在研磨盘204的第一预设角度θ1时,经研磨耗损后所得的厚度差。处理单元214在第二平均研磨厚度数据组<DRave1,DRave2,DRave3,DRave4,DRave5>取其最大值以及最小值做差值计算,得一第二差值SUB2。该第二差值SUB2是被研磨物216在研磨盘204的第二预设角度θ2时,经研磨耗损后所得的厚度差。因为上述的厚度差是由平均研磨厚度数据组中的最大值以及最小值相对比较而得到的,因此,可解决现有技术计算绝对值方式所需的归零步骤。
步骤S350:处理单元214另可依据计算第一差值SUB1以及第二差值SUB2的平均,输出该控制信号。也就是,处理单元214将被研磨物216在研磨盘204的第一预设角度θ1与第二预设角度θ2时,经研磨耗损后所得的厚度差做平均,以得到被研磨物216经研磨装置200研磨后的磨耗量。处理单元214比较该磨耗量与所需要的预设磨耗量后,输出控制信号至马达216以控制研磨盘204的转速。
处理单元214亦可比较第一差值SUB1以及第二差值SUB2,以检测感应器212是否在研磨盘204的中心输出研磨厚度数据。理论上,如果感应器212位于研磨盘204的中心输出研磨厚度数据,第一差值SUB1以及第二差值SUB2应十分接近。如果感应器212偏离研磨盘204的中心输出研磨厚度数据,则第一差值SUB1以及第二差值SUB2之间会有误差。因此需要设定感应器212的输出位置。
此外,另包含一误差检测计算,其计算步骤如下:
步骤S330:处理单元214将第一平均研磨厚度数据组<DLave1,DLave2,DLave3,DLave4,DLave5>,第二平均研磨厚度数据组<DRave1,DRave2,DRave3,DRave4,DRave5>,再另外增加固定盘202经过数次摆臂220摆动的数笔研磨厚度数据PD,处理单元214在<DLave1,DLave2,DLave3,DLave4,DLave5>与PD之和,与<DLave1,DLave2,DLave3,DLave4,DLave5>做比较,得一第三差值SUB3。理论上,当被研磨物216磨耗稳定时,SUB3的绝对值应该与摆臂220在被研磨物216磨耗稳定状态下经过数次摆动后的一预设的PD2的绝对值相同。如果SUB3的绝对值与PD2的绝对值相差过大(例如2倍),表示另外增加的数笔研磨厚度数据PD是有问题的。也就是说,被研磨物216在感应器212产生数笔研磨厚度数据PD时,是处于磨耗不稳定的状态下。处理单元214可舍弃所述多笔有问题的研磨厚度数据。或是,通过人为检查,检查被研磨物216在产生该数笔研磨厚度数据PD时,研磨装置200是否有异常。
图8绘示依据本发明的实施例中控制研磨厚度的研磨装置200的研磨厚度控制数据图。可看出经本发明的研磨装置200能准确地达到厚度控制。
与现有技术相比较,本发明的处理单元计算被研磨物的研磨厚度数据的平均数列、平均数列中的最大值与最小值的相对比较,而输出控制信号来控制马达转速,进而能准确地控制被研磨物的厚度。此外,因感应器设置于固定盘之上,因此可改善现有技术中,感应器的设置位置不佳,导致感应器容易被研磨液污染的缺点。本发明的感应器采相对值取值的方式,因此可改善现有技术中绝对值取值(即直接量取固定盘与研磨盘的间距)需要归零的缺点。本发明的感应器采用计算平均数列的方式,因此可改善惯性作用、固定盘以具有弹性的吸附装置来吸附被研磨物所造成的弹性震动等影响。
虽然本发明已用较佳实施例公开如上,然而并非用以限定本发明,任何所属领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (35)

1.一种控制研磨厚度的研磨装置,其包含:
固定盘,具有相对的第一侧及第二侧;
被研磨物,被固定于该固定盘的第一侧;
研磨盘,设置于面向该固定盘的第一侧,用来研磨该被研磨物;
马达,连接该研磨盘,用来转动该研磨盘;
汽缸,连接于该固定盘,在研磨该被研磨物时,使该固定盘产生位移,以调整该固定盘与该研磨盘的间距;
固定座,设置于该固定盘的第二侧;
感应器,设置于该固定座上,用来依据该固定盘的位移产生多笔研磨厚度数据;以及
处理单元,接收该研磨厚度数据,并依该研磨厚度数据,输出控制信号至该马达;
其中,该马达依据该控制信号控制该研磨盘的转动速度。
2.如权利要求1所述的研磨装置,其中该汽缸包含突出端,该感应器用来在该固定盘产生该位移时,依据该突出端与该感应器之间的距离产生这些研磨厚度数据。
3.如权利要求2所述的研磨装置,其中该感应器依据该固定盘的位移,产生这些研磨厚度数据的第一研磨厚度数据组及第二研磨厚度数据组。
4.如权利要求3所述的研磨装置,其中该感应器是反射式的感应器。
5.如权利要求4所述的研磨装置,其中该感应器是光感应器。
6.如权利要求3所述的研磨装置,其中该感应器是接触式的感应器。
7.如权利要求6所述的研磨装置,其中该感应器是针盘量规。
8.如权利要求3所述的研磨装置,其中该处理单元用来依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,与该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
9.如权利要求8所述的研磨装置,其中该处理单元用来将该第一平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第一平均厚度数据相比较,两者的差值大于预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除该第一平均厚度数据,或是用来将该第二平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第二平均厚度数据相比较,两者的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除该第二平均厚度数据。
10.如权利要求1所述的研磨装置,其中该感应器用来每隔预设时间间隔,产生这些研磨厚度数据。
11.如权利要求1所述的研磨装置,其另包含摆臂,连接于该汽缸。
12.如权利要求11所述的研磨装置,其中该感应器用来在该摆臂摆动该固定盘的角度到达第一预设角度以及第二预设角度时,分别产生这些研磨厚度数据的第一研磨厚度数据组及第二研磨厚度数据组。
13.如权利要求12所述的研磨装置,其中该感应器当摆臂的摆动速度大于预设每分钟转数时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
14.如权利要求12所述的研磨装置,其中该处理单元用来依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,与该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
15.如权利要求14所述的研磨装置,其中该处理单元用来将该第一平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第一平均厚度数据相比较,两者的差值大于预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除该第一平均厚度数据,或是用来将该第二平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第二平均厚度数据相比较,两者的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除该第二平均厚度数据。
16.一种控制研磨装置的研磨厚度的方法,该研磨装置包含固定盘、研磨盘以及马达,该固定盘用来固定被研磨物,该研磨盘用来研磨该被研磨物,该马达用来依据控制信号控制该研磨盘的转动速度,该方法包含:
(a)利用感应器在该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,依据该固定盘的位移产生第一研磨厚度数据组及第二研磨厚度数据组;
(b)依据该第一研磨厚度数据组计算第一平均研磨厚度数据组,以及依据该第二厚度数据群组计算第二平均研磨厚度数据组;以及
(c)依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值以及该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值输出该控制信号。
17.如权利要求16所述的方法,其中当该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,依据该固定盘以及该研磨盘的间距,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
18.如权利要求16所述的方法,其中当该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,每隔预设时间间隔产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
19.如权利要求16所述的方法,其中当该研磨盘与该固定盘研磨该被研磨物时,当该固定盘在该研磨盘的摆动角度到达第一预设角度以及第二预设角度时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
20.如权利要求19所述的方法,其中当该固定盘在该研磨盘的摆动速度大于预设每分钟转数时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
21.如权利要求16所述的方法,其中在步骤(b)之后,该方法另包含:
当该第一平均研磨厚度数据组的两笔平均厚度数据的差值大于预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除所述两笔平均厚度数据;以及
当该第二平均研磨厚度数据组的两笔平均厚度数据的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除所述两笔平均厚度数据。
22.如权利要求21所述的控制方法,其中步骤(c)另包含依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,以及该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
23.一种控制研磨厚度的研磨装置,其包含:
固定盘,具有相对的第一侧及第二侧;
被研磨物,被固定于该固定盘的第一侧;
研磨盘,设置于面向该固定盘的第一侧,用来研磨该被研磨物;
马达,连接该研磨盘,用来转动该研磨盘;
汽缸,连接于该固定盘,用来在该研磨盘转动以研磨该被研磨物时,使该固定盘产生位移,以调整该固定盘与该研磨盘的间距;
固定座,设置于该固定盘的第二侧;
感应器,设置于该固定座上,用来依据该固定盘的位移产生该被研磨物的第一研磨厚度数据组及第二研磨厚度数据组;以及
处理单元,用来依据该第一厚度数据组计算第一平均厚度数据组,以及依据该第二厚度数据群组计算第二平均厚度数据组,并依据该第一平均厚度数据组的最大值以及最小值以及该第二平均厚度数据组的最大值以及最小值输出控制信号;
其中,该马达依据该控制信号控制该研磨盘的转动速度。
24.如权利要求23所述的研磨装置,其另包含固定座,设置于该固定盘的第二侧,该感应器连接于该固定座。
25.如权利要求23所述的研磨装置,其中该汽缸包含突出端,该感应器用来在该固定盘产生该位移时,依据该突出端距离该感应器的距离产生该第一研磨厚度数据组以及该第二研磨厚度数据组。
26.如权利要求23所述的研磨装置,其中该感应器是反射式的感应器。
27.如权利要求26所述的研磨装置,其中该感应器是光感应器。
28.如权利要求23所述的研磨装置,其中该感应器是接触式的感应器。
29.如权利要求28所述的研磨装置,其中该感应器是针盘量规。
30.如权利要求23所述的研磨装置,其中该感应器用来每隔预设时间间隔,产生该第一研磨厚度数据组以及该第二研磨厚度数据组。
31.如权利要求23所述的研磨装置,其另包含摆臂,连接于该固定盘。
32.如权利要求31所述的研磨装置,其中该感应器用来在该摆臂摆动该固定盘的角度到达第一预设角度以及第二预设角度时,分别产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
33.如权利要求31所述的研磨装置,其中该感应器当摆臂的摆动速度大于预设每分钟转数时,产生该第一研磨厚度数据组及该第二研磨厚度数据组。
34.如权利要求23所述的研磨装置,其中该处理单元用来依据该第一平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差,与该第二平均研磨厚度数据组的最大值以及最小值之差的平均,输出该控制信号。
35.如权利要求34所述的研磨装置,其中该处理单元用来将该第一平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第一平均厚度数据相比较,两者的差值大于预设磨耗量时,自该第一平均研磨厚度数据组排除该第一平均厚度数据,或是用来将该第二平均厚度数据与数笔研磨厚度数据之和与该第二平均厚度数据相比较,两者的差值大于该预设磨耗量时,自该第二平均研磨厚度数据组排除该第二平均厚度数据。
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